Maag Gezondheid > onderzoeken > Botulinum toxine in de maag vermindert submucosa gestimuleerde productie HCl bij ratten

Botulinum toxine in de maag vermindert submucosa gestimuleerde productie HCl bij ratten

Botulinum toxine in de maag vermindert submucosa gestimuleerd HCl productie bij ratten
Abstracte achtergrond
botulinum toxine blokken acetylcholine vrijlating uit de zenuwuiteinden en fungeert als een lange termijn, reversibele remmer van de spieren en van speeksel, zweet klier , bijnier en prostaat afscheidingen. Het doel van deze studie is om te onderzoeken of de maag submucosale injectie van botulinum toxine type A vermindert de gestimuleerde maag- productie van HCl.
Methods
Vierenzestig ratten in twee groepen werden gerandomiseerd en laparotomized. Eén groep werd met botulinum toxine-A 10 U behandeld door meerdere injecties submucosale maag, terwijl de tweede groep werd geïnjecteerd met zoutoplossing. Twee weken later werd zuursecretie gestimuleerd door ligatie pylorus en maagzuurafscheiding werd gemeten. Lichaamsgewicht, voedsel en water inname werden ook dagelijks geregistreerd.
Resultaten
HCl de productie na pyloric ligatie bleek significant lager in botulinum toxine behandelde ratten (te zijn 657 ± 90.25 micromol HCl vs. 1247 ± 152. P = 0,0017). Botulinum toxine behandelde ratten bleek ook significant lagere inname van voedsel en gewichtstoename.
Conclusies
botulinum toxine type A vermindert gestimuleerd maagzuur. Dit is waarschijnlijk te wijten ofwel remming van de cholinerge stimulatie van pariëtale cellen, of een beroep op de myenterische plexus zenuwstelsel. Vermindering van de groei en voedselinname kunnen zowel verminderde spijsvertering weerspiegelen en verminderde maagmotiliteit. Achtergrond
Botulinum toxine wordt geproduceerd door de bacterie Clostridium botulinum in zeven serotypen (A tot G). Het is de krachtigste bekende remmer van spiercontracties en werkt door te interfereren met acetylcholine release in de neuromusculaire plaque [1]. Wanneer opgenomen, kan botulinumtoxine tot de vorm van voedselvergiftiging genoemd botulisme; Maar het is ook een zeer effectieve medicatie bij patiënten met neurale en spierziekten. Wanneer het toxine direct wordt geïnjecteerd in de spier, de resulterende remming van spiercontractie selectief, langdurige en omkeerbaar. Het effect begint 2-5 dagen na de injectie, bereikt zijn maximum in 7-10 dagen duurt 1-2 maanden, afhankelijk van de dosis. BTX-A bindt aan een membraan receptor in de cholinergische zenuw-einde en gaat de vezel, waarbij het actieve deel van het toxine hydrolyseert SNAP-25. Dit eiwit is een 206-aminozuur proteïne hydrofiele deel aan de SNARE "fusion machine", die bindt en voegt vescicular en plasmamembranen, eventueel vrijgeven neurotransmitters in de synaptische spleet. Door het verwijderen van een 9 aminozuurrest van SNAP-25, Btx-A bepaalt neuromusculaire paralyse. Sinds 1973 heeft botulinum toxine type A (Btx-A) met succes gebruikt bij de behandeling van vrijwillige spiercontractie stoornissen, zoals strabismus, dystonie, tremoren. Vooral in het laatste decennium, klinische studies hebben het therapeutisch gebruik van Btx-A beschreven in sommige hyperkinetische aandoeningen van het maagdarmkanaal (GIT) [2-4]. Sinds 1992 is het toxine succes gebruikt in achalasie patiënten, vooral slechte operatierisico onderwerpen. In 1994 beschreef de groep het effect BTX-A bij patiënten met spleet-in-ano, een ziekte gerelateerd aan de hypertonie van de interne (gladde) anale sluitspier [5, 6]. Ondernemingen De werking van Btx-A niet beperkt tot de neuromusculaire verbinding, zoals vermeld in andere studies waarbij autonome transmissie neuroglandular bleek te worden beïnvloed. Parotis, submandibulaire, neus- en zweetklieren werden naar hun secretie na lokale injectie van het toxine consequent verlagen en het molecuul is onlangs voorgesteld als een therapeutische optie sialorrhea, het syndroom van Frey en de hyperhydrosis van de oksel en handpalmen [ ,,,0],7-12]. BTX-A werd ook gemeld aan het zymogeen uitscheiding verminderen van pancreas [13, 14]. Ondernemingen De motiliteit en secretoire activiteit van het maag- systeem hangt van vele neurotransmitters en modulatoren. Zuursecretie wordt geregeld door een cholinergisch neuron dat directe stimulatie van de pariëtale cellen [15] veroorzaakt. Pyloric ligatie stimuleert krachtig maagzuursecretie in ratten, zoals aangetoond in de bekende experimenten [16].
Al botulinum toxine selectief remt cholinergische neuronale transmissie, we de hypothese dat eerdere behandeling met botulinetoxine het vermogen van rat maag zou verminderen getest zuur na stimulatie afscheiden.
Methods
Chirurgische procedure
Het experiment door de lokale ethische commissie werd goedgekeurd. Vierenzestig volwassen mannelijke Wistar ratten (gewicht 240-470 g) werden gerandomiseerd in een BTX groep (32 ratten) en een zoutoplossinggroep (32 ratten). Op tijdstip 0 werd anesthesie uitgevoerd met intraperitoneale injecties van diazepam (2 mg kg -1) en ketamine (2 mg kg -1). Via een middenlijn abdominale incisie werd de maag blootgelegd en langs de grote kromme ingevoerd. In de BTX groep, de submucosa van de maag fundus en corpus (niet de pens) geïnjecteerd met Btx-A (Botox, Allergan, Inc., Irvine, CA, USA) 10 U in 1 ml zoutoplossing, via vier kleine injecties gebruikt een 30G naald. De SALINE groep werd behandeld met fysiologische zoutoplossing op dezelfde wijze. Postoperatieve uitdroging te voorkomen, werden de dieren geïnjecteerd met 5 cc zoutoplossing subcutaan op de rug. Vanaf de eerste dag na de operatie (dag 1) ratten werden afzonderlijk gehuisvest in kooien en men liet voeden ad libitum (standaard droge pellet voeding). Lichaamsgewicht, het gewicht van ingenomen voedsel en milliliter water inname werden gemeten en geregistreerd elke dag; Op dag 13 werden alle ratten uitgehongerd. Op dag 14 werden de ratten verdoofd, en de pylorus werd blootgesteld en geligeerd via een kleine laparotomie. De buikwand werd gesloten en 5 cc zoutoplossing werden subcutaan geïnjecteerd. De toegang tot water en voedsel werd geweigerd. Vier uur later een letale dosis anestheticum werd intraperitoneaal. Slokdarm en twaalfvingerige darm werden geknipt, de maag werd verwijderd en maagsap verzameld. 10 ratten (7 BTX en 3 SALINE) stierven in de loop van de twee weken.
Chemical procedure
Verzamelde maagsap werd gecentrifugeerd (15 minuten bij 4000 rpm). Het supernatant werd gemeten en met NaOH getitreerd tot de totale zure uitgevoerd als uEq in 4 uur te verkrijgen. & Statistieken Modeling en
Om de significantie van de totale verschil tussen de gemiddelden van de twee groepen evalueren (BTX vs. SALINE), een variantieanalyse werd uitgevoerd op het HCl productie van elke rat Ondernemingen de tijdsverloop van het lichaamsgewicht van elke rat werd aangebracht door een stuksgewijze lineaire regressiemodel. veronderstelt het model een lineaire trend lichaamsgewicht afnemend van dag 0 tot het dieptepunt en daarna steeds meer, dat wil zeggen w
(t
) = w
0 + k
d
t
, 0 = t
= t
n
; en w
(t
) = w
n
+ k
g
(t
- t
n
), t Restaurant & gt; t
n
; waarbij w
[g
] is het gewicht van ratten als een functie van de tijd, w
0 [g
] is het aanvankelijke gewicht van de rat, w
< sub> n
[g
] is het gewicht van de rat op het dieptepunt (laagste voorspeld gewicht na de operatie), k
d
[g dag
- 1] is de snelheid van gewichtsverlies in de eerste fase, t
[dag
] wordt de tijd, t
n
[dag
] is de tijd die nodig is om te bereiken het dieptepunt gewicht, k
g
[g dag
-1] is de snelheid van de gewichtstoename in de tweede fase. Sinds w
n
= w
0 + k
d
t
n
, het model heeft drie vrije parameters: k
d
, k
g Kopen en t
n
lineaire regressie-analyse na verloop van tijd werd ook uitgevoerd op. observaties van de tijd en het eten en wateropname op elke rat, om geschatte waarden van parameter van het model leveren k
eten bestellen en k
water
(tarief van voedsel en water inname .) respectievelijk
resultaten Ondernemingen de monstergemiddelden, standaarddeviaties en het belang van het verschil tussen de productie van HCl groepen worden gegeven in tabel 1. Een significant verschil (P & lt; 0,002) gevonden tussen de twee groepen, HCl totale productie beduidend lager in BTX rats.Table 1 BTXvs. SALINE HCl productie, het lichaamsgewicht tijdsverloop parameters, voedsel en water inname van de tarieven.

BTX groep
SALINE groep

P
HCl productie [uEq /4 uur]
657,031 ± 848,735
(n = 24 *)
1246,645 ± 442,128
(n = 29)
& lt; 0,002
basale lichaamsgewicht [g]
343 ± 51.65
(n = 26)
350 ± 48.95
(n = 29)
NS
kd : snelheid van gewichtsverlies na de behandeling [g dag-1]
-2,326 ± 1.607
(n = 26)
-0,3739 ± 0,8827
(n = 29) Restaurant & lt; 0,0001
kg: snelheid van de gewichtstoename na het dieptepunt [g dag-1]
2.003 ± 1.583
(n = 26)
3.423 ± 1.593
(n = 29) Restaurant & lt; 0,0025
tn: dagen van tijd 0 tot dieptepunt van het lichaamsgewicht [dag]
2.45 ± 1.13
(n = 26)
1.374 ± 1.382
(n = 29) Restaurant & lt; 0.004
k voedsel: snelheid van de voedselinname na de behandeling [g dag-1]
20,016 ± 4.99
(n = 26)
26,881 ± 2,896
(n = 29)
& lt; 0,0001
k water: snelheid van de inname van water na de behandeling [g dag-1]
38,619 ± 5,325
(n = 26)
51,868 ± 11,378
(n = 29)
& lt;. 0.05
* Twee reageerbuisjes brak tijdens het centrifugeren en details waren niet beschikbaar voor HCl meting
rate van het lichaamsgewicht verliezen na de operatie sneller was, dieptepunt keer was later en snelheid van de na-nadir gewichtstoename was langzamer BTX behandeld dan bij controledieren (alle verschillen zeer significant). Zelfs als ratten werden geen significante verschillen in lichaamsgewicht bij aanvang, de drie bovenstaande effecten te vertalen in een depressieve gewicht recuperatie van BTX ratten na de operatie. De gemiddelde tijdsverloop lichaamsgewicht beide groepen worden getoond in figuur 1. Het verschil in het tijdsverloop van het lichaamsgewicht ging gepaard met een significant verschil in voedsel en water rates, Btx-A-behandelde ratten eten en minder dan controle drinken ratten. Tijdsverloop van voedsel en water inname voor beide groepen worden in Figuren 2 en 3. Figuur 1 tijdsverloop van de gemiddelde dagelijkse procentuele verandering van lichaamsgewicht in BTX en SALINE groepen. Enige overlevenden op dag 14 werden beschouwd. 100% betekent basale lichaamsgewicht van elke rat.
Figuur 2 tijdsverloop van de gemiddelde dagelijkse voedselinname in BTX en SALINE groepen. Enige overlevenden op dag 14 werden beschouwd.
Figuur 3 Time loop van de gemiddelde dagelijkse inname van water in BTX en zout groepen. Enige overlevenden op dag 14 werden beschouwd.
Discussie
In de huidige studie, na voorbehandeling van proefdieren met Btx-A, de techniek van pyloric ligatie werd aangenomen. Kortom, het mechanisme omvat vago-vagale reflexen geïnduceerd door geactiveerde mucosale baroceptors in het antrum [17], terwijl de niet-cholinerge mediatoren (histamine en gastrine) lijken minder betrokken zijn [18].
Membraan muscarine receptoren werden beschreven op het basolaterale plasmamembraan van pariëtale cellen, hetgeen de cholinerge innervatie van HCl secretiecellen [19, 20]. Ondernemingen de aanzienlijke vermindering van gestimuleerde zuuruitvoer in Btx-A behandelde ratten overeen met de hypothese blok neuro-transmissie in de glandulaire pariëtale cellen van het maagslijmvlies. In 1977 Kondo en Magee opgemerkt dat i.v. botulinum toxine kan de pentagastrine geïnduceerde remmen en in mindere mate de histamine geïnduceerde maagzuurafscheiding [21]. Ze merkte ook op dat zuur respons op vagale stimulatie werd, zoals verwacht, afgeschaft terwijl dat voor methacholineprovocatie werd inaltered. Deze observatie bevestigen dat botulinum toxine niet afscheidende cellen niet beschadigt, maar handelingen omkeerbaar te remmen acetylcholine release. De werking is waarschijnlijk zo effectief op gastrische HCl productie, omdat het onderdrukken van het signaal cholinerge meeste routes die tot het geven zuursecretie zijn geremd.
Gewichtsverlies is in beide groepen ratten waargenomen tijdens de eerste dagen na de operatie, zoals een waarschijnlijke gevolg van chirurgische stress. Na enkele dagen werden met zoutoplossing behandelde ratten opnieuw groeien in een normaal tempo. Integendeel, BTX-behandelde ratten toonden aanhoudend lagere groeipercentages paralleling verminderde calorieën. Ondernemingen De werking is sterk reproduceerbaar, zowel bij volwassen en (in mindere mate) bij jonge dieren. Eigenlijk hebben in een eerdere studie we de hypothese dat de maag peristaltiek zou worden verstoord en voedselinname dus gedaald. Röntgenfoto films ratten gevoed met contrast vertoonden verlengde maaglediging keer, vergeleken met niet-behandelde ratten [22]. In deze studie, het tijdsverloop van het lichaamsgewicht werd onderzocht met behulp van een geschikt mathematisch model, waardoor we een eerste gewichtsverlies fase (die enkele dagen duurt na injectie in behandelde ratten) en een tweede gewichtstoename fase kwantificeren. In deze serie, BTX-behandelde ratten hadden steiler en langdurige gewichtsverlies, en daaropvolgende tragere gewichtstoename in vergelijking met controledieren. . Het waargenomen effect op het lichaamsgewicht kunnen houden met verminderd vermogen spijsvertering, gemedieerd door de remming van maagzuursecretie en eventueel door andere mechanismen
conclusies
Btx-A is een krachtige neuromusculaire toxine: bij injectie in de spier, is vermindert de kracht van samentrekking in een dosis-afhankelijke wijze. Het effect is langdurig (1-3 maanden), reversibele, zonder ernstige bijwerkingen.
Het zenuwstelsel van het maagdarmkanaal bestaat uit een zeer rijke neuronaal netwerk ingericht onder gangliar en agangliar plexus, zoals Meissner en Auerbach's plexus beheersen van de beweeglijkheid, secretie, absorptie en muscolaris slijmvliezen activiteit.
Sinds de maag HCl secretie is sterk afhankelijk van cholinergische activiteit van vagale en myenterische vezels die uiteindelijk besluit met hun neuroglandular kruispunten, was het redelijk om te veronderstellen het zou kunnen worden geremd door lokale injectie BTX-A [23, 24]. Maagzuursecretie werd geïnduceerd door de pyloric ligatie techniek een bewezen, krachtige stimulans van de zuursecretie. Interessant is dat dit effect verlaagd vagotomie, vagolytische gangliar middelen of blokkerende middelen, d.w.z. door anticholinergische manoeuvres. Het waargenomen effect op gestimuleerde maagzuurproductie na submucosale injectie BTX-A is met de veronderstelde verminderde neuro-glandulaire cholinergische transmissie. Het is ook mogelijk dat neurale stimulatie werd geschaad op het niveau van myenterische plexus, waar de neuro-neuronale synapsen zijn er in overvloed. De injectie van toxine strikt submucosale, maar omdat het molecuul diffunderende eigenschappen, kan de betrokkenheid van vezels van de plexus niet worden uitgesloten, althans met betrekking tot de interne plexus.
Verdere studies zijn gerechtvaardigd om de plaats van werking definiëren BTX-A in de maag neuraal netwerk, en bijgevolg verklaren de waargenomen effecten. De onderhavige werk toont dat, ongeacht de uiteindelijke oorzaak van het gewichtsverlies, mucosale Btx-A injectie wezenlijk beïnvloedt het mechanisme van de maagzuurproductie en bepaalt langdurige gewichtsverlies bij proefdieren.
Auteur geschreven
MR, SR , PLS, namen deel aan het ontwerp en de coördinatie van het onderzoek, voerde de chirurgische ingreep en de opstellers van het manuscript.
SP, deed de statistische analyse.
DG, bedacht van de studie en nam deel aan het ontwerp en de coördinatie.
Alle auteurs gelezen en goedgekeurd het definitieve manuscript.
verklaringen
Dankwoord
Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door een Telethon-Italia subsidie. origineel ingediende dossiers
Authors 'voor beelden
Hieronder staan de links naar het originele de auteurs ingediende dossiers voor afbeeldingen. 'Originele bestand voor figuur 1 12876_2003_63_MOESM2_ESM.pdf Authors' 12876_2003_63_MOESM1_ESM.pdf Auteurs oorspronkelijke bestand naar originele bestand figuur 2 12876_2003_63_MOESM3_ESM.pdf Authors 'voor figuur 3 Competing belangen
geen gemeld.

Other Languages